探讨计量收费与改善水力工况

地板辐射供冷是一种节能、舒适、经济的降温方式，尤其在我国北方地板辐射供暖推广较快，必将由于其冷暖共用性而有广阔的应用前景。但是单独使用地板辐射供冷，其冷却能力受到室内空气露点温度的限制，且空气品质不好；而置换通风作为一种新型的通风方式，具有通风效率高、空气品质好的优点，所以二者结合，既可大大降低地板结露的可能性、提高地板供冷能力，又可充分发挥它们舒适、健康、节能的优势，这也正符合新型空调系统的发展趋势，只要能够合理的确定供水温度及冷负荷分配比例，就能更好的创造以人为本的建筑环境^[1]。

2 地板供冷的数学模型

为真实体现地板供冷/置换通风系统的室内气流组织和温度的变化规律，并力求简化模型，本文选取北京地区典型的办公室，其外形尺寸长×宽×高为17×8×3.6米，且位于中间层，只有一面南外墙，地下埋管采用双回型布置，以使地板表面温度均匀，图1为地板供冷/置换通风复合空调系统示意图。

把地板换热过程简化为3个阶段，即盘管内水与管壁的换热、盘管壁与地板表面的换热及地板表面与房间的换热，依据文献^[2]建立数学模型并求解供水温度与地板表面温度及其换热量，见下表1。

表1 进水温度与地板表面温度、地板与房间换热量的变化表

工 况	进水温度 （℃）	出水温度 （℃）	地板表面温度（℃）	地板与房间换热量（w）
1	19.0	20.1	24.0	3184.4
2	18.5	19.5	23.6	3790.2
3	18.0	19.5	23.0	4464.4
4	17.5	19.1	22.2	4826.2
5	17.0	18.8	21.9	5344.8
6	16.5	18.4	20.1	5937.6

3 地板供冷/置换通风的送风量的确定

3.1 计算房间夏季冷负荷

假定室内温度为26℃，室内最多有20人工作时，计算房间的外墙、外窗、设备、照明及人体的逐时冷负荷最大值为9726.5w、人体散湿量为1.02g/s。

3.2 地板供冷/置换通风房间内置换通风送风量的确定

单独地板辐射供冷有结露的可能，通过置换通风送入较干燥的新风，一方面可控制室内的湿度，防止地板结露，另一方面也可满足室内卫生需求和舒适度要求。

图2 送风量计算的焓湿图

3.2.1 根据计算房间的余热量、余湿量及室内温度tn、送风温差Δt＝tn－to，利用焓湿图可确定送风状态点O、室内状态点N及相应的焓i和含湿量d，见下图2。

3.2.2 根据焓湿图，由公式G=Q/（i₁-i₀）或G=W/（d₁-d₀）可以确定送风量（Q为余热量，W为余湿量），同时考虑当室内空气受扰动时，可使地板换热量增大15%^[2] ，送风量的计算结果见表2。

表2 室内温度为26℃时置换通风送风量表

工 况	供水温度 (℃)	地板与房间换热量（w）	送风承担 负荷（w）	送风量（kg/s）	送风负荷所占比例(%)	地板表面温度与 露点温差(℃)
1	19.0	3662.1	6064.4	0.286	62	4.5
2	18.5	4358.7	5367.8	0.258	55	4.1
3	18.0	5134.1	4592.4	0.231	48	3.5
4	17.5	5550.1	4176.4	0.205	43	2.7
5	17.0	6146.5	3580.0	0.182	37	2.4
6	16.5	6828.2	2898.3	0.161	30	0.6

注：室内温度26℃，相对湿度为55％时的露点温度为19.5℃。

4 计算结果分析

4.1 地板供水温度的确定

由上表2可以看出，当供水温度为18℃时，地板表面温度与露点温差为3.5℃，此时能够避免地板结露现象，同时置换通风所承担的冷负荷较多，充分体现了地板供冷/置换通风复合空调系统的优越性。

4.2 冷负荷的分配

由上表2看出，当送风温度在18℃以上时，都可以保证地板不结露，但是同时要考虑室内新风量（或换气次数）及整个系统的节能性，经验证置换送风负荷所占比例为50～55％左右时，送风可以承担所有的潜热负荷，不仅体现了置换通风的特性，而且更大的发挥了地板的辐射供冷能力。

4.3 供水温度与室内空气温度的关系

根据上面确定的适宜的地板供冷及置换通风的冷负荷比例，根据数学模型计算出不同的室内设计温度（tn为25℃、26℃、27℃）时所对应的供水温度tg，见图3。

4.4 地板供水温度与室外空气温度的关系

当室外空气温度tw变化时，房间的冷负荷相应改变，对应不同室内设计温度tn（分别为25℃、26℃、27℃），则供水温度tg必然变化，图3是在置换通风的送风负荷所占比例为52％时，地板供水温度tg与室内、外温度的变化关系图。

5 结论

5.1 随着社会对供暖、供冷舒适性、节能性要求的提高，冷暖地板辐射换热的推广使用，具有广阔的应用前景。

5.2 地板供冷/置换通风的同时使用，如能合理分配冷负荷，更显现其优越性，既避免了地板结露，增强了地板供冷效果，又能改善室内空气品质。

5.3 地板供冷/置换通风同时使用时，置换通风所承担的冷负荷为50～55％左右时，更能充分发挥复合空调系统的优越性，如果进一步增大置换通风的冷负荷，则系统需设置能量回收装置，以增强其节能性。

5.4 随着室内、室外空气温度的升高，供水温度降低，但是不能低于16.5℃，以避免地板表面的结露现象。

上一页：风冷热泵型家用中央空调系统
下一页：全热交换机能材料的性能试验研究